Dezvoltarea unei interfeţe cu utilizatorul este la ora actuală una dintre cele mai mari provocări în proiectarea de sisteme embedded; se pune întrebarea dacă trebuie aleasă o interfaţă electromecanică intuitivă, dar convenţională sau o interfaţă grafică ce oferă mai multă flexibilitate, dar necesită resurse suplimentare pentru sistem. Decizia este deseori influenţată mai puţin de nevoi şi mai mult de cerere; ca rezultat proiectanţii trebuie să compenseze cererea cu funcţionalitatea menţinând în acelaşi timp controlul asupra costurilor de producţie. Acest articol reprezintă o privire generală asupra diferitelor variante de interfeţe-utilizator disponibile în prezent, prezentând exemple despre cum aceste variante pot fi utilizate şi furnizând câteva noţiuni ale impactului pe care le au acestea asupra costului sistemului şi procesării.

de Stephen Porter
Principle Applications Engineer, Home Appliance Solutions Group
şi Keith Curtis
Technical Staff Engineer Security, Microcontroller and Technology Development Division
Microchip Technology Inc.

A emite sau a nu emite
Sistemele de afişare se clasifică normal în câteva categorii largi, de obicei bazate pe tehnologia lor de bază, cum sunt display-urile cu LED-uri şi cele cu LCD. Aceste sisteme prezintă atât avantaje cât şi dezavantaje, dar per total sunt capabile în general să producă afişaje similare. Formatul exact al display-urilor variază, dar principalele categorii sunt indicatoare singulare, afişaje segmentate şi module grafice.
Display-urile cu LED-uri implică circuite electronice capabile să lucreze cu microcontrolere. De fapt, majoritatea microcontrolerelor (MCU) utilizează drivere I/O de uz general cu capacitate de curent suficientă să comande LED-uri direct, cu doar o simplă rezistenţă de limitare a curentului, deoarece afişajele LED necesită puţini mA pentru conducere. LED-urile sunt de asemenea disponibile într-o varietate largă atât ca indicatoare individuale, cât şi ca afişaje segmentate. Totuşi, datorită disipării de căldură acumulată, acestea sunt excluse din mo­dulele grafice mai mari.
Display-urile LCD utilizează un cristal lichid fluid, fie pentru a bloca, fie a lăsa să treacă lumina prin afişaj. Display-urile LCD segmentate sau indicatoare necesită cantităţi scăzute de energie pentru a comuta cristalul lichid, făcându-le favorabile pentru MCU, dar se bazează pe o sursă de iluminare externă sau un iluminat de fundal pentru a asigura iluminarea necesară. Gama de temperaturi de lucru este relativ limitată.
Multe MCU-uri mici sunt capabile să conducă display-uri indicatoare sau segmentate cu puţine componente externe. În acelaşi timp însă, unii produ­cători de MCU-uri, precum Microchip Technology, asigură biblioteci complete de funcţii grafice pentru a asista în dezvoltarea de aplicaţii grafice.
Figura 1 oferă un exemplu de interfaţă cu utilizatorul ce prezintă câteva tipuri de display-uri şi intrări de utilizator. Exemplul foloseşte MCU-ul pe 16-biţi PIC24F pentru a comanda toate intrările şi ieşirile pentru acest model de referinţă.
Ecranele tactile sunt o alternativă atractivă la interfeţele electromecanice; întreaga suprafaţă a display-ului este o intrare de utilizator, permiţând proiectantului să redefinească - din mers - intrarea pentru utilizator prin crearea de interfeţe multiple, mai simple.
Pe de altă parte, intrările electromecanice implică comutatoare, encodere rotative şi potenţiometre, iar acestea aduc cu ele probleme cum sunt uzura şi deteriorarea mecanică, dificultăţi de montare şi dificultăţi asociate cu izolarea interfeţei contra prafului şi umezelii. Cu toate acestea, tehnologia meca­nică este de asemenea utilizată şi la display-urile tactile rezistive. Aici, utilizatorul presează două straturi de plastic unul de altul, creând o conexiune electrică ce poate fi citită utilizând drivere de curent şi canale de conversie analog – digital ADC.
Figura 2 prezintă o secţiune transversală a unui afişaj tactil rezistiv. Acesta este un sistem simplu, dar este supus uzurii şi deteriorării, şi poate necesita calibrarea sistemului, filtrare sau liniarizare pentru a compensa variaţiile fizice. Sistemele cu contacte mecanice sunt superioare din punct de vedere al uşurinţei de interfaţare la un MCU, deşi este încă o necesitate aplicarea unui algoritm de ca­librare pentru contacte.
Senzorii tactili capacitivi sunt o altă opţiune de interfaţă cu utilizatorul pentru aparate casnice. Această tehnologie se bazează pe construcţia de bază a unui condensator – anume, doi conductori separaţi de un izolator. Când acest câmp este aplicat la fierul din sânge, sistemul cuplează capacitiv fiecare suprafaţă din corp; de la vârful degetelor la tălpile picioarelor. Senzorii tactili capacitivi func­ţionează prin măsurarea capacităţii cauzate de un deget care atinge suprafaţa deasupra unei plăci conductive. Această creştere a capacităţii este măsurată şi comparată faţă de capacitatea plăcii neatinse. Figura 3 prezintă modelul pentru senzor tactil capacitiv. Dacă apare o variaţie suficientă a capacităţii, atunci senzorul este considerat atins şi funcţiile corespunzătoare sunt activate. Cerinţele primare pentru sistem sunt o placă de senzori, un acoperitor izo­lant cum este sticla sau plasticul şi un mijloc de măsu­rare a capacităţii cu rezoluţie sufici­entă. Unele MCU-uri, precum câteva MCU-uri PIC® de 8- şi 16-biţi au mo­dule de senzori capacitivi implementate. Pentru butoane formatul ‘button and knobs’, este o simplă ches­tiune de creare a suporturilor de sen­­zor cores­pun­ză­toare, circuite de măsurare a capacităţii şi software-ul care să le conducă. Anumiţi producători de MCU-uri asigură modele de referinţă şi instrumente de dezvoltare ajutătoare pentru a face această sarcină mai uşoară. Singura problemă este dezvoltarea unui algoritm de mediere corespunzător pentru a determina capacitatea fără atingerea senzorului. Senzorii tactili capacitivi prevalează cu ecranele tactile, cu două mari forme curent disponibile – tehnologia de suprafaţă capacitivă şi capacitate proiectată.
Tehnologia de suprafaţă capacitivă utilizează rezistenţa infinită a unui strat de oxid staniu-indiu pe spatele senzorului. Când utilizatorul atinge senzorul, acestea formează un condensator la masă, prin care AC-ul scurtcircuitează senzorul la punctul atingerii. Interfaţa determină apoi atingerea prin măsurarea curentului tras de senzor când fiecare muchie a senzorului este condusă de o formă de undă AC. Curenţii relativi sunt apoi utilizaţi pentru a calcula distanţa de la fiecare muchie la locul de atingere al utilizatorului. Deoarece semnalul de senzor este în gama MHz, structura este deseori lăsată companiilor care se specializează în această tehnologie.
Senzorii tactili capacitivi funcţionează prin crearea a două straturi de senzori tactili, unul care este o serie de linii orizontale, celălalt fiind o serie de linii verticale. Electronicele de interfaţare interoghează sistemul pentru a determina care linii orizontală şi verticală sunt mai apropiate de locul de atingere al utilizatorului şi interpolează o poziţie finală. Sistemele cu senzor capacitiv proiectat sunt în general mai simple decât alternativele capacitive de suprafaţă, dar acestea trebuie să scaneze mult mai multe intrări pentru a detecta o atingere, ceea ce tinde să crească solicitarea sistemului şi să îi scadă răspunsul.
Multe dintre aparatele de bucătărie din ziua de azi au finisaje de metal, plastic sau sticlă. Uneori designerii folosesc o combinaţie între acestea pentru a conferi aspectul neted dorit de consumatori. De exemplu, oţelul inoxidabil este un finisaj des întâlnit printre aparate. Cu toate acestea, proiectanţii trebuie să folosească finisaje de plastic sau chiar plăci de sticlă care seamănă a oţel inoxidabil pentru a implementa butoanele de control cu senzor de atingere capacitiv. Tehnologia şi costurile de producţie pot avea un impact general asupra produselor din acest punct de vedere. Cum pot producătorii de aparate să găsească soluţii pentru asta? Răspunsul constă în tehnologia pe care acest articol o dezbate - senzorul tactil inductiv. Acesta permite proiec­tan­ţilor să utilizeze metale cum ar fi oţelul inoxidabil sau aluminiu ca suprafaţă principală a produsului în sine. Aceasta se realizează prin montarea unei plăci de circuite specifice în spatele metalului, acolo unde urmează să fie aşezate butoa­nele. Un strat sub­ţire de sepa­raţie este folosit pentru crearea unei mici diferenţieri care să permită o deflecţie uşoară. Deflecţia necesară este foar­te mică, după cum se poate vedea în Figura 5. Placa cu circuitele poate de asemenea fi inte­gra­tă pe placa de bază care îndepli­neşte şi alte func­ţii, deoarece cerin­ţele de procesare şi folosite ale acestei tehnologii sunt foarte mici. În plus, pentru furnizarea unei interfeţe plăcute estetic, tehnologia de senzori inductivi funcţionează chiar şi în prezenţa lichidelor. De exemplu, aceste butoane nu sunt activate de apă sau ulei, deci tehnologia poate fi folosită şi subacvatic. Microchip oferă tehnologia care permite proiectanţilor să implementeze rapid şi uşor aplicaţii ale senzorilor de atingere inductivi utilizând MCU-uri PIC®. Tehnologia gratuită poate fi descărcată de pe site-ul companiei Microchip: www.microchip.com/mtouch.
Atingerea inductivă poate fi implementată de asemenea prin inserarea unui mic strat de metal în spatele fasciei non-conductive. Stratul respectiv schimbă va­loarea inductanţei prin inductanţa reciprocă, pro­vocând stratul să deflecte atunci când fascia deflectă. Materialul din care este produs stratul poate fi cupru, aluminiu sau alt material care este permeabil magnetic şi conductiv electric. Grosimea stratului depinde de frecvenţa utilizată pentru comanda senzorului. Aceasta duce la acelaşi rezultat ca şi când ar fi folosit oţel inoxidabil. Deoarece un strat metalic si­tuat pe o parte a plăcii este măsurat, partea din spate a PCB-ului poate fi completată cu cupru pentru a oferi un scut electromagnetic care îmbunătăţeşte imunitatea la zgomot şi emisii.
Pentru mai multe informaţii puteţi vizita site-urile Microchip http://www.microchip.com/appliance şi http://www.microchip.com/humaninterface.
De asemenea, este disponibil blog-ul autorului interfeţei: http://notesfromthelab.com.

Notă : Numele şi logo-urile Microchip şi PIC sunt mărci înregistrate ale Microchip Technology Inc. în S.U.A. şi alte ţări. Toate celelalte mărci înregistrate menţionate aici reprezintă proprietatea companiilor respective.

Soluţie bazată pe un microcontroler low-cost monocip.

Obiectivul principal al unui detector de spargere sticlă (Glass Breakage Detector - GBD) este acela de a detecta spargerile de sticlă cauzate ferestrelor sau uşilor în casă sau firmă. GBD poate de asemenea fi categorisit ca un dispozitiv de monitorizare pentru a îmbunătăţi securitatea unei case sau firme pentru a preveni pătrunderile ilegale.

de Kripasagar Venkat, Texas Instruments Incorporated (TI)

Introducere
Un GBD funcţionează independent sau în conjunctură cu alte dispozitive anti-furt pentru a informa un sistem de securitate. În esenţă GBD captează orice activitate acustică sau sunet, o analizează şi raportează dacă a avut loc o spargere de sticlă. Datorită acestui mod de operare, GBD depinde mult de calitatea evenimentelor sonore, punând multe probleme proiectantului.
În plus, GBD trebuie să fie capabil să ignore toate sunetele care nu sunt cu adevărat spargeri de sticlă. Evenimente sonore care potenţial declanşează o condiţie falsă de spargere sticlă sunt denumite alerte de eroare. Acest articol prezintă un model eficient şi robust al GBD utilizând un microcontroler (MCU) low-cost.
MCU-urile sunt procesoare low-end care îşi găsesc locul în diferite aplicaţii precum ceasuri digitale simple sau aplicaţii de contorizare inteligente complexe. Utilizarea de MCU-uri se datorează în principal costului lor scăzut, consumului redus de energie şi utilizării simple atunci când sunt comparate cu majoritatea altor tipuri de procesoare digitale. În aplicaţii simple, costul scăzut şi puterea redusă sunt uşor realizate datorită unui set limitat de cerinţe. Totuşi, există o tendinţă de schimbare către utilizarea acestor MCU-uri chiar şi în aplicaţii complexe, devenind o provocare să se menţină un cost scăzut şi să se reducă energia consumată. Sarcina unui inginer este acum obţinerea celei mai bune performanţe la costul cel mai mic posibil. Pentru a atinge acest scop, trebuie rezolvate restricţiile de arhitectură MCU, cum sunt memoria scăzută on-chip, set limitat de periferice, viteză operaţională scăzută, număr de pini mai mic etc. Inginerul trebuie să optimizeze şi să utilizeze fiecare bucăţică oferită de aceste MCU-uri pentru utilizarea acestora în aplicaţii destul de complexe, cum este GBD-ul.

Consideraţii de proiectare
Un algoritm GBD robust ar trebui să fie capabil să distingă cu o relativă uşurinţă spargeri de sticlă valide faţă de alte sunete. Toţi algoritmii GBD captează evenimente sonore, le analizează timpul şi compoziţia de frecvenţă şi iau o decizie. Sunetele de sticlă spartă variază după tipul de sticlă, grosime, mediu acustic, distanţă, obiect folosit pentru a le sparge etc. Toţi algoritmii GBD sunt în esenţă similari dar variază uşor pentru condiţii specifice. Totuşi, este dificil să se aibă un singur algoritm care să funcţioneze pentru toate condiţiile. Reglarea fină a algoritmului este de obicei realizată în timpul instalării finale într-o casă sau firmă.
Un semnal de spargere sticlă valid poate fi analizat în domeniul de timp sau în domeniul de frecvenţă. Figura 1 şi Figura 2 prezintă un semnal tipic de spargere sticlă în domeniul de timp respectiv frecvenţă. Acest sunet este în spectrul audio între 20Hz şi 20kHz. Forma de undă pentru domeniul de timp oferă conţinutul complet de frecvenţe al semnalului. Aceste grafice furnizează informaţii valoroase în proiectarea unui algoritm eficient pentru detectarea de spargere. Graficul domeniului de timp indică faptul că forma de undă este foarte densă şi există multă activitate în intervale scurte de timp.
Acest lucru are legătură cu faptul că semnalul conţine multe componente de frecvenţă ridicată. Acest lucru semnifică de asemenea că numărul de treceri prin zero şi vârfuri pentru această formă de undă va fi ridicat. Deşi sunt informaţii bune, aceste caracteristici par să imite zgomotul alb. Va fi acum o problemă pentru proiectant să facă această distincţie.
Privind răspunsul de frecvenţă, se vor observa probleme similare; componentele semnalului de spargere sticlă par să se întindă pe întreg spectrul cu energie aproximativ egală, tipică pentru zgomotul alb. Totuşi, se observă un vârf semnificativ în domeniul de frecvenţe joase între 200 – 300Hz, ceea ce furnizează o distincţie necesară. Acest vârf este componenta de frecvenţă a sunetului cauzat de impactul iniţial al sticlei în timpul spargerii acesteia.
Impactul este un semnal de frecvenţă joasă între toate sunetele de spargere sticlă de frecvenţă ridicată care urmează. Acest “impact” sau “bufnitură” pot de asemenea să fie înţelese ca un sunet datorat unei arme care loveşte sticla. Această informaţie nu este uşor recunoscută în forma de undă de domeniul timpului, dar se cunoaşte că acest sunet va preceda tuturor celorlalte sunete în timpul unei spargeri de sticlă. La acest moment, au fost stabilite câteva lucruri despre un semnal de spargere sticlă care se pot enumera:
1. Conţine multe componente de frecvenţă înaltă, deci multe puncte de zero şi vârfuri;
2. Conţine o componentă de frecvenţă joasă în jurul la 200-300Hz, care este cauzată de impactul unei arme cu sticla şi are loc la începutul unui sunet de spargere sticlă.

Componentele sistemului
Figura 3 prezintă o diagramă bloc de sistem tipică pentru un detector de spargere sticlă. Blocuri cheie care realizează acţiuni specifice sunt listate mai sus. GBD trebuie întotdeauna să fie ON şi ar trebui să fie capabil să proceseze orice activitate sonoră în timp real. Totuşi, unele blocuri din GBD pot fi comutate în OFF sau pot trece în moduri de putere redusă când nu sunt în uz. Această distincţie va fi realizată în secţiuni subsecvente. Evenimentele sonore sunt capturate de un microfon. Un amplificator urmat de un filtru anti-aliasing (AAF) se ocupă de amplificarea semnalului şi filtrarea componentelor de frecvenţă înaltă. AAF-ul este proiectat să respingă orice frecvenţe în afara gamei audibile de 20kHz şi evită de asemenea încălcarea criteriului Nyquist în timpul digitalizării unui semnal analogic. Blocurile acoperite sub zona punctată pot fi înţelese a fi parte din procesor. Procesorul poate fi un ASIC, MCU sau un DSP (Digital Signal Processor). Convertorul analog-digital (ADC) converteşte semnalul analogic în eşantioane digitale pentru procesarea în domeniul digital. Frecvenţa de eşantionare (Fs) este aleasă în funcţie de conţinutul de frecvenţă al semnalului. Din moment ce este utilizat un AAF de 20kHz, rata de eşantionare trebuie neapărat să fie mai mare sau egală cu 40kHz pentru a păstra conţinutul de semnal original şi integritatea.
Blocul de analiză semnal cuprinde întreaga procesare de semnal necesară pentru detecţia/rejecţia spargerii sticlei. Odată ce acestea sunt complete, blocul de decizie va activa un indicator, precum un LED sau un buzzer pentru a indica spargerea sticlei. În următoarele rânduri vor fi anali­zate în între­gime specificaţiile detaliate ale acestor blocuri.

Specificaţiile proiectării hardware
În această secţiune se va discuta despre specificaţiile hardware (HW) care contribuie la o soluţie GBD robustă. Înainte de împărţirea în două cerinţe, un lucru important de menţionat aici este că în mare parte GBD-urile sunt operate pe baterii şi, pentru a avea o suficientă durată de viaţă a bateriei, structura proiectată ar trebui să pună accent pe consumul redus de energie. Alegerea tuturor componentelor hardware de pe această placă va depinde de abilitatea acestora de a contribui la construcţia de putere redusă.
Lanţul de semnal analogic este format, după cum este prezentat în Figura 3, pornind de la microfon şi ajungând la ADC. Alegerea microfonului este extrem de importantă şi performanţa acestuia va contribui la succesul oricărui algoritm GBD. Microfonul ar trebui să fie de asemenea capabil să capteze şi să păstreze componente de sunet cheie cum sunt impactul sau alte componente de frecvenţă înaltă care vor fi utilizate din plin în algoritmul GBD. Microfonul trebuie să fie ON majoritatea timpului pentru a capta orice activitate sonoră şi astfel trebuie să consume mai puţină energie pentru a scădea curentul total în sistem. Amplificatorul este în general un amplificator operaţional (AO) configurat pe mod inversat sau mod neinversat cu un câştig supraunitar. Obiectivul AO este acela de a furniza suficient câştig sunetului capturat de microfon, care este de ordinul zecilor de milivolţi. AO în conformitate cu microfonul va rămâne mereu ON şi trebuie să aibă un curent de pornire mic. AAF este de asemenea un AO, filtrând în domeniul analogic şi este de obicei un filtru LPF (Low-Pass Filter) cu câştig unitar de primul sau al doilea ordin. Cea mai mare şi mai importantă alegere de luat pentru întregul proiect este procesorul de semnal. Cum a fost menţionat anterior, un ASIC, MCU sau DSP ar putea fi utilizate pentru această aplicaţie. Fiecare opţiune are avantaje şi dezavantaje şi alegerea va fi luată pe baza unor factori care sunt utili acestei aplicaţii. Majoritatea detectoarelor de spargere sticlă, similare cu detectoarele de fum, sunt plasate în interiorul caselor sau firmelor la locaţii care vor asigura securitatea şi siguranţa. Totuşi, acestea vor trebui să fie alimentate cu baterii din două motive:

1. Acestea pot fi plasate oriunde fără a trebui să se aibă grijă de sursele de putere;
2. Pentru a asigura funcţionalitatea completă în absenţa alimentării pe liniile electrice.
Procesorul ales trebuie să fie de putere redusă, programabil, uşor de folosit şi ieftin cu capacitate de procesare bună pentru operarea în timp real. Printre aceste alegeri, MCU-ul se potriveşte cel mai bine, aderând la fiecare dintre cerinţe. În plus, anumite MCU-uri au periferice analogice integrate, care vor reduce suplimentar costul total al sistemului.

Specificaţiile de proiectare software (SW)
Semnalul analogic de la microfon este filtrat de un AAF cu o frecvenţă de tăiere de 20kHz. Pentru a digitaliza semnalul, rata de eşantionare trebuie să fie mai mare de 40kHz, semnificând că ADC-ul trebuie să fie capabil să-l suporte. Procesarea necesară trebuie să fie completată în timpul dintre eşantionările succesive pentru operarea în timp real. De exemplu, dacă frecvenţa maximă a CPU este de 12MHz, numărul de cicluri CPU disponibile între eşantionările succesive este doar 300, ceea ce este extrem de îngust pentru procesarea de semnal. Un procesor care va suporta un ceas CPU mai mare poate fi ales pentru cicluri CPU crescute; totuşi, aceasta înseamnă un consum crescut de energie, semnificând o durată de viaţă mai mică a bateriei. Astfel, trebuie realizat un echilibru între nivelul de complexitate al algoritmului şi durata de viaţă a bateriei. În această secţiune, va fi analizat algo­ritmul real utilizat pentru a detecta spargerea sticlei.
Din Figura 1 şi Figura 2 s-a observat că un sunet de spar­gere sticlă are multe componente de frecvenţă înaltă, intersecţii cu zero şi vârfuri, suplimentare bufniturii de frecvenţă joasă. Bufnitura sau impactul are loc la începutul sunetului de spargere sticlă. Este important de menţionat că semnalul de bufnitură/impact poate fi prezent în majoritatea sunetelor, cum este o uşă de lemn sau închiderea unui dulap, obiecte care cad la pământ, mâini care aplaudă rapid, ciocănitul la uşă etc. Totuşi, nici unul dintre aceste sunete nu va avea componentele de frecvenţă înaltă care sunt aşteptate să urmeze în semnale tipice de spargere sticlă. În mod similar, sunete precum cele ale râşniţei de cafea, muzică, curse de motociclete de la TV, pahar de vin căzând şi spărgându-se pe podea etc., au componente de frecvenţă înaltă similare, dar nu şi componenta de bufnitură/impact.
Algoritmul GBD descris mai jos va exploata faptul că aceste două componente sunt pe fiecare parte a spectrului de frecvenţe şi au loc independent între ele în timp.

Mai multe informaţii:
Irina Marin / ECAS ELECTRO / www.ecas.ro
Gabriela Petrache / TI - Suport Clienţi România / eecsc@ti.com

Contact:
Irina Marin
irina.marin@ecas.ro
ECAS ELECTRO
Tel.: 021 204 81 00 begin_of_the_skype_highlighting              021 204 81 00      end_of_the_skype_highlighting
Fax: 021 204 81 30
birou.vanzari@ecas.ro

Placa multimedia pe 32 de biţi de la mikroElektronika este o placă de dezvoltare compactă, all inclusive pentru dezvoltare multimedia completă de înaltă calitate. Placa dispune în pachet de scheme şi manual de utilizare tipărite şi un CD plin de exemple de proiecte uşor de implementat, şi care arată întreaga putere a PIC32. Cele mai mult de 17 MB de programe incluse sunt scrise utilizând pachetele de programe Microchip, făcându-le uşor de utilizat în alte aplicaţii cu numai câteva modificări. Placa are suficientă putere pentru a gestiona un semnal video color pe 16 biţi la 15 cadre pe secundă, preluat de pe un card SD.
Partea din spate dezvăluie crierul plăcii – un dispozitiv PIC32MX460F512L. Această parte dispune de conectori USB Host şi Dispozitiv, dispozitiv flash M25P80, un EEPROM serial 24LC01, conector ICD extern, soclu de card SD, cip Codec stereo cu driver integrat de căşti, şi accelerometru digital.
Placa conţine un ecran tactil 320x240, joystick cu 4 căi, senzor de temperatură Microchip MCP9700A, modul opţional ZigBee MRF24J40MA, conectori de căşti microfon, port RS-232, şi pini de prototipare. Placa mikroElektronika este disponibilă la un preţ de $149 pe microchipDIRECT (Part # TMIK001). Modulul radio ZigBee opţional 802.15.4 este disponibil la preţul de $9,95 (Part # MRF24J40MA).
www.mikroe.com

Începând cu luna martie 2010 MSC - Mibatron a devenit partener SIMCom Wireless Solutions, o filială a SIM Technology Group Ltd., care este lider în module wireless de înaltă calitate pentru diferite platforme tehnologice în reţelele GSM / GPRS / EDGE, WCDMA / HSPA şi TD-SCDMA. Rapoartele ABI Research arată că SIMCom Cellular Module sunt cotate ca nr. 3 pe piaţa mondială încă din 2007. Prin parteneriatul cu terţe părţi, SIMCom Wireless oferă soluţii personalizate de design în M2M, WLL, calculatoarele mobile, GPS şi alte aplicaţii. SIMCOM wireless oferă, de asemenea servicii ODM pentru clienţi.

Modulele wireless oferite sunt grupate în următoarele categorii de produse:
- Module GSM GPRS EDGE;
- GSM GPRS Module;
- Module combo GSM GPRS+GPS;
- Module RF Short-Range;
- Module TD-SCDMA;
- Module WCDMA HSxPA;
- Module GSM/GPRS+SRD.

În ediţia de faţă vă vom prezenta doar câteva din modulele de la SIMCom Wireless, urmând ca în ediţiile viitoare să revenim şi cu alte produse de top, pentru a veni în întâmpinarea din ce în ce mai multor aplicaţii bazate pe module wireless inclusiv cu dezvoltarea tehnologiei mobile, cum ar fi AVL (Localizare Automată a Vehiculelor), telecomunicaţii, contorizarea la distanţă, monitorizare, managementul flotelor, vending machine, securitate etc.
Începem prin a vă prezenta câteva din modulele platformei WCDMA. Primul dintre ele este SIM5218, un Tri-Band / Single-Band HSPA / WCDMA şi quad-band GSM / GPRS / EDGE, modulul care suportă până la 7,2Mbps viteză de downlink şi 5.76Mbps viteză servicii uplink.
Are capacitate puternică de extensie cu set bogat de interfeţe, inclusiv UART, USB 2.0 de mare viteză, Embedded SIM Card, Card SD, Cameră senzor, GPS etc. Posibilităţile abundente de aplicaţii precum script-ul încorporat Lua, TCP / UDP / FTP / HTTP / SMTP / POP3 şi MMS, vor adăuga şi mai multă valoare la cererea clienţilor.
Acesta este ideal pentru o gamă largă de produse, inclusiv modem-uri USB, gateway-uri, router, PDA, video telefon, şi multe altele.
Principalele caracteristici ale seriei SIM 5218:
- Tri-Band UMTS 2100/1900/ 850MHz sau 2100/1900/900MHz;
- Quad-Band GSM/EDGE, 850/ 900/ 1800/1900MHz;
- HSDPA până la 7.2Mbps;
- HSUPA până la 5.76Mbps;
- A-GPS sau poziţionare GPS Stand-alone;
- USB 2.0 High speed şi high speed UART (până la 4M);
- Protocol integrat TCP/UDP/IP;
- Convorbire video prin interfaţă cameră
- Embedded SIM card (opţional);
- WCDMA Diversity/ WCDMA Equalizer
- Posibilităţi multimedia cum ar fi înregistrarea video, fotografierea, redare audio;
- Interfaţă suport SD card;
- USB Audio;
- MMS;
- FTP/HTTP/SMTP/POP3;
- Embedded Script: LUA.

Alt produs din gama de soluţii WCDMA HSxPA este SIM 5220, dotat cu mare viteză HSPA, funcţionalitate şi caracteristici îmbunătăţite USB, voce, este ideal pentru aplicaţii mobile în bandă largă ca gateway-uri, router, laptop, PDA, MID, şi multe altele.
Principalele caracteristici ale modulului SIM 5220 sunt:
- Dual-Band UMTS 2100/900MHz;
- Quad-Band GSM/EDGE, 850/900/ 1800/1900MHz;
- HSDPA până la 7.2Mbps;
- HSUPA până la 5.76Mbps;
- A-GPS sau poziţionare GPS Stand-alone;
- USB 2.0 High speed;
- WCDMA Diversity / WCDMA Equalizer
- USB Audio;
- Mini PCIE;
- Interfaţă audio: PCM sau analog audio;
- PC Manager.
Pentru familia de module RF cu rază scurtă de acţiune vă prezentăm SIM 20, un modul wireless semi-duplex integrat, multi-canal de putere joasă care include MCU de mare viteză şi performanţă şi cip RF cu sensibilitate ridicată, cu posibilitatea programării puterii de emisie şi a vitezei de transfer.
Iată mai jos câteva din principalele sale caracteristici:
- Standard - ETSI 300-220, FCC Part 15;
- Suportă transmisia P2P şi transmisia broadcasting;
- Opţional 16bits RFID;
- Opţiuni flexibile de programare software;
- Suportă următoarele benzi de frecvenţă:
- 433MHz - 434.79MHz (SIM20-A)
- 863MHz - 870MHz (SIM20-B)
- 902MHz - 928MHz (SIM20-C);
- Scheme de modulare: 2GFSK;
- Interval de frecvenţă: 200KHz;
- Distanţă de transmisie: 1000m la 1200bps;
- Putere de emisie: 20mW, ajustabilă în 10 trepte;
- Consum de curent în mod sleep: 5uA;
- Consum de curent Tx: 35mA la 10dBm;
- Consum de curent Rx: 28mA;
- Tensiune alimentare: 3.3V~5.5V (±50mV);
- Temperatură de lucru: -20°C ... +70°C;
- Umiditate: 10% ~ 90%;
- Interfeţe:
- RS485
- UART(CMOS/TTL)
- RS232
- IIC
- SPI
- ADC Input
Dimensiunile modulului SIM 20 prezentat în figura 3 sunt de doar 40mm × 20mm × 2.8mm!
În figura 4 este prezentat modul de conectare al unui MCU cu modulul RF SIM20. Exemple de aplicaţii pentru SIM20 sunt multiple, însă pentru această ediţie vă vom prezenta o schemă de reţea smart-house, în care modulele SIM20 pot fi folosite atât în conexiune cu senzori receptori cât şi cu noduri concentratoare de informaţii, conform figurii 5.
Şi pentru că în ultima vreme ne-am confruntat cu diverse probleme legate de erupţiile vulcanice, iată o schemă de reţea de culegere a datelor seismice în care pentru distanţe mici modulele SIM20 sunt ideale.

Din gama de module GSM GPRS, vă prezentăm un modul wireless ultra compact şi fiabil - SIM900D. Acesta este un modul complet quad-band GSM / GPRS într-un format SMT şi proiectat cu un procesor single-chip foarte puternic care integrează un nucleu AMR926EJ S, permiţându-vă să beneficiaţi de dimensiuni mici şi soluţii rentabile.
Oferind o interfaţă standard industrială, SIM900D asigură GSM / GPRS 850/900/1800/1900MHz de performanţă pentru serviciile de voce, SMS, date şi fax într-un factor de format mic şi cu un consum redus de energie. Cu o dimensiune de numai 33mm x 33mm x 3mm, SIM900D poate satisface aproape toate cerinţele de spaţiu în aplicaţiile M2M, în special pentru proiectele care necesită spaţiu mic şi compact de realizare.
Principalele caracteristici ale modulului SIM900D sunt:
- Quad-Band 850/900/1800/1900MHz;
- GPRS multi-slot class 10/8;
- GPRS mobile station class B;
- Compatibil cuGSM phase 2/2+;
- Class 4 (2 W @850/ 900 MHz);
- Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz);
- Dimensiuni: 33 x 33 x 3mm;
- Greutate: 6.2g;
- Control prin comenzi AT(GSM 07. 07 ,07.05 şi SIMCOM enhanced AT Commands);
- Kit de scule de aplicaţii SIM;
- Gama de tensiuni de alimentare 3.4 ... 4.5V;
- Consum redus de putere;
- Temperatură de lucru: -30°C la +80°C
Interfeţele disponibile la acest modul GSM GPRS sunt:

- Interfaţă la SIM extern SIM 3.0V/ 1.8V;
- Interfaţă audio analog audio;
- RTC backup;
- Interfaţă SPI;
- Interfaţă serială;
- Embedded SIM (option);
- Antenna pad;
- GPIO;
- ADC;
- Interfaţă încărcare pentru baterie Li;
- PWM;
Noul modul EDGE SIM 700D este un sistem complet quad-band GSM / GPRS / EDGE într-o soluţie SMT de modul compact. Dispunând de o interfaţă standard în industrie, acesta GSM / GPRS / EDGE 850/900/1800/1900MHz oferă performanţă pentru date, voce, SMS şi fax într-un factor de formă mic şi cu un consum redus de energie. Caracteristicile de leader ale modulului îl fac ideal pentru aplicaţii, cum ar fi PC card, modem USB, dispozitive handheld. Printre aceste caracteristici se numără:
- Quad-Band GSM/GPRS/EDGE 850/ 900/1800/1900MHz;
- Mobile station class B;
- Multi-slot class 12;
- Uplink sau downlink maximum throughput: 236.8Kbps;
- Putere de ieşire:
- GMSK:
- Class 4 (2W @ GSM850/EGSM900)
- Class 1 (1W @ DCS1800/PCS1900)
- 8PSK:
- Class E2 (0.5W @ GSM850/GSM900)
- Class E2 (0.4W @ DCS1800/PCS1900)
- GPRS/EDGE multi-slot class 12;
- Scheme codare:CS1~4, MS1~9;
- Mobile station class B;
- Control prin comenzi AT (GSM 07.07, 07. 05 şi SIMCom enhanced AT Commands);
- Embedded Multiplexer protocol stack;
- Embedded TCP/IP protocol;
- Kit de aplicaţii SIM;
- Tensiune de alimentare 3.4 ... 4.5V;
- Consum redus de putere;
- Gama de temperaturi de lucru: -20°C la +60°C;
- Restricţii în temperatura de lucru: -30°C la -20°C şi +60°C la +80°C;
- Dimensiuni: 43.5mm x 26mm x 2.9mm;
- Interfeţe disponibile:
- Tensiune alimentare;
- Două canale audio analogice;
- RTC backup;
- Port serial;
- USB slave;
- Port bluetooth;
- Antenna pad;
- Interfaţă încarcare baterie;
- LCD;
- SIM Card;
- GPIO.
Vom reveni în ediţiile viitoare cu detalii despre produsele wireless de la SIMCom. Pentru cei interesaţi de acestea, MSC-Mibatron vă stă la dispoziţie cu detalii comerciale, oferindu-vă şi un suport tehnic puternic şi de calitate. Vă aşteptăm solicitările şi puteţi fi siguri că veţi descoperi preţuri interesante nu numai pentru aceste produse ci şi pentru multe altele din portofoliul nostru.

Pentru cei interesaţi vă stăm cu plăcere la dispoziţie cu detalii tehnice sau comerciale.

Contact
Ing. Marian Enache
inginer asistenţă tehnică
mena@msc-ge.com
Mobil +40 (722) 300 028

MSC-Mibatron s.r.l.
O firmă a grupului MSC Vertriebs GmbH
Tel +40 (21) 2302521
Tel./Fax +40 (21) 2302530
bucuresti@msc-ge.com
www.msc-ge.com

COMPETENŢĂ ÎN ELECTRONICĂ